Webinar: "Jak zaprojektować i wyprodukować rozdzielnicę nn w zgodzie z normą PN-EN 61439?" - odpowiedzi na pytania uczestników

Webinar: Jak zaprojektować i wyprodukować rozdzielnicę nn w zgodzie z normą PN-EN 61439?

Podczas webinaru "Jak zaprojektować i wyprodukować rozdzielnicę nn w zgodzie z normą PN-EN 61439?" na czacie pojawiło się wiele dodatkowych pytań. Poniżej prowadzący webinar, Łukasz Przybecki, udziela odpowiedzi na najważniejsze z nich.

Czy można zobaczyć nagranie webinaru? 

 

Nagranie webinaru można obejrzeć po wypełnieniu formularza na tej stronie.

 

 

Często zdarza się, aby prefabrykator zmieniał wykonanie rozdzielnicy?

 

Archiwalna norma PN-EN 60439 dzieliła rozdzielnice na rozwiązania z Częściowym Badaniem Typu (PTTA) oraz z Pełnym Badaniem Typu (TTA). Obecna norma PN-EN 61439 zlikwidowała ten podział i w to miejsce wprowadziła nowe pojęcie o nazwie Weryfikacja Konstrukcji jednocześnie ustalając jasny podział odpowiedzialności pomiędzy producenta oryginalnego i prefabrykatora. Z tego względu w interesie tych drugich powinno być stosowanie systemów rozdzielnic i urządzeń od producentów, którzy w najwyższym stopniu biorą na siebie odpowiedzialność, wykonując stosowne badania oraz dostarczając kompleksową dokumentację i narzędzia, pozwalają tym samym na znaczne oszczędności w porównaniu z konkurencyjnymi rozwiązaniami. Jeśli prefabrykator produkując rozdzielnicę stosuje się we wszystkich punktach do wytycznych producenta oryginalnego, na koniec zobowiązany jest tylko do wykonania testów rutynowych (Weryfikacja Wyrobu). Jeśli jednak w jakimkolwiek punkcie dokona zmian w stosunku do wytycznych producenta oryginalnego (zmiana przekroju szyn, sposobu podłączenia lub oszynowania wyłączników, wykonanie otworów w fabrycznych dachach, drzwiach) przejmuje odpowiedzialność w zakresie wprowadzonych zmian i jest zobowiązany do dokonania powtórnej weryfikacji konstrukcji tak jak producent oryginalny.

 

Dokonywanie zmian wykonania w postaci otworowania dachów pod dławiki, osłon pod panele HMI, lampki sygnalizacyjne czy mierniki parametrów sieci zdarza się bardzo często ponieważ taka potrzeba wynika najczęściej z rozwiązań, które muszą być zastosowane w rozdzielnicy. Po takich zmianach przeprowadzenie powtórnej Weryfikacji Konstrukcji jest dość łatwe, ponieważ najczęściej zmiany te mają wpływ tylko na kwestie stopnia ochrony IP lub odporności na korozję. Dużo trudniejsze jest dokonanie powtórnej Weryfikacji Konstrukcji w zakresie kwestii zwarciowych czy termicznych (np. po zmianie sposobu oszynowania wyłączników lub po zmianie zastosowanych przekrojów szyn głównych), ponieważ taka weryfikacja jest możliwa tylko przez powtórne badania zwarciowe, a jak wiadomo są to badania niszczące i wiążą się z ogromnymi kosztami. Z tego względu takich zmian nie wprowadza żaden prefabrykator, który produkuje szafy zgodnie z obowiązującymi przepisami.

 

 

 

Czy drzwi rozdzielnicy należy zawsze uziemiać?

Kwestie uziemiania drzwi w rozdzielnicach opisuje punkt 10.5 „Skuteczna ciągłość uziemienia pomiędzy dostępnymi częściami przewodzącymi i obwodem ochronnym”. Wynika z niego potrzeba zapewnienia możliwie najniższej rezystancji połączenia poszczególnych części przewodzących z obwodem ochronnym. Wartość rezystancji nie może być wyższa niż 0,1 Ohma.

 

Takie połączenia powinny być przebadane przez producenta oryginalnego. W przypadku rozdzielnic Sivacon S4 i Sivacon S8 jeśli na drzwiach nie jest wieszany żaden osprzęt elektryczny drzwi nie muszą być dodatkowo uziemiane ponieważ oryginalne zawiasy zapewniają nam połączenie o rezystancji na poziomie 14,9 mili Ohma, co jest wartością znacznie niższą niż wymagana przez normę. W przypadku wieszania na drzwiach np. mierników parametrów sieci, drzwi należy dodatkowo uziemić przewodem o przekroju wskazanym w normie. 

 

Inaczej sprawa ma się w rozdzielnicach dystrybucyjnych systemu Alpha DIN w drugiej klasie ochronności. W tej klasie uziemianie drzwi jest niedopuszczalne i doskonale wyjaśnił to dr. Edward Musiał w jednej z publikacji: „Kto do części przewodzących, które są dostępne po otwarciu rozdzielnicy klasy ochronności II, przyłącza przewód ochronny, ten zmienia klasę ochronności z klasy II na klasę I ze wszystkimi tego konsekwencjami i przyjmuje na siebie odpowiedzialność za ten krok”.

 

 

Jak wygląda sprawa odpowiedzialności jeśli w projekcie załączony jest tylko schemat, a prefabrykator sam decyduje jak wygląda rozdzielnica?

 

W przypadku, gdy projekt nie zawiera widoku elewacji należy uznać, że jest to projekt niekompletny. Obowiązkiem projektanta jest uzupełnienie takiego braku. Jednak jeśli prefabrykator w takim przypadku tworzy układ rozdzielnicy na własną rękę powinien przestrzegać wytycznych zawartych w normie. Najważniejsze będzie sprawdzenie przyrostów temperatury w zaprojektowanej szafie. Należy pamiętać, że norma PN-EN 61439 w punkcie 10.10 rozróżnia kilka sposobów weryfikacji przyrostów temperatury w zależności od prądu znamionowego rozdzielnicy:

  • Do 630 A
    Dla takich przypadków dopuszczalna jest uproszczona kalkulacja strat mocy. Polega ona na zsumowaniu strat wszystkich elementów zabudowanych w szafie (aparaty, szyny miedziane, przewody) i porównanie ich ze stratami dopuszczalnymi dla danej szafy, tj. takimi, które w sposób naturalny lub wymuszony mogą zostać odprowadzone na zewnątrz szafy. Aby dokonać takich obliczeń potrzebujemy posiadać informacje o stratach mocy wszystkich urządzeń oraz o stratach dopuszczalnych dla rozdzielnicy. Mając takie dane możemy dokonać obliczeń za pomocą zwykłego arkusza kalkulacyjnego. Łatwiejszym sposobem jest jednak korzystanie z dedykowanego oprogramowania Simaris Therm, który posiada wbudowane bazy danych ze wszystkimi potrzebnymi informacjami dotyczącymi strat mocy urządzeń.
  • Od 630 A do 1600 A

    W tym przydziale prądów znamionowych nie jest dopuszczalna uproszczona kalkulacja strat mocy. Jedyną dopuszczalną metodą jest kalkulacja przyrostów temperatury zgodnie z normą IEC 60890. Metoda ta polega na wyliczeniu przyrostu temperatury na poszczególnych wysokościach szafy. Wynikiem takich obliczeń jest wykres przyrostu temperatury w całej szafie (patrz: Rysunek 3.). Bardzo trudno jest dokonać takich obliczeń za pomocą zwykłego arkusza kalkulacyjnego. Najlepszą metodą jest korzystanie z dedykowanego oprogramowania Simaris Therm. Program oprócz tego, że w sposób intuicyjny przeprowadzi nas przez cały proces obliczeń, to dodatkowo na koniec wygeneruje odpowiedni raport, który możemy dołączyć do projektu oraz dokumentacji rozdzielnicy. 

     

  • Powyżej 1600 A
    Dla prądów powyżej 1600 A jedyną dopuszczalną metodą weryfikacji przyrostów temperatury jest wykonanie badania. Producent oryginalny jest odpowiedzialny za wykonanie takich badań. Potwierdzeniem przeprowadzenia takiego sprawdzenia jest odpowiedni certyfikat. W tym ostatnim przedziale mieszczą się praktycznie tylko pola z wyłącznikami powietrznymi z rodziny Sentron 3WL. Bardzo ważne jest, aby prefabrykatorzy stosowali tylko rozwiązania, które wcześniej producent oryginalny przebadał. Z tego względu stosowanie niekonwencjonalnych rozwiązań (np. takich jak umieszczanie 2 wyłączników powietrznych w jednym polu, jeden nad drugim) możliwe jest tylko jeśli producent posiada stosowne certyfikaty potwierdzające wcześniejsze przebadanie takiego rozwiązania.

Jak to jest w przypadku montażu w rozdzielnicy aparatów innego producenta niż producent całej rozdzielnicy?

 

Stosowanie w rozdzielnicy poszczególnych grup aparatów powinno być poprzedzone odpowiednimi sprawdzeniami wpływu stosowania tych aparatów na funkcjonowanie szafy. Najważniejszymi parametrami, na które wpływ mają zastosowane aparaty, są kwestie przyrostów temperatury i kwestie odporności zwarciowej rozdzielnicy. O ile dla pierwszego przypadku możliwe jest dokonanie kalkulacji (dla mniejszych prądów znamionowych) o tyle kwestie zwarciowe powinny być sprawdzone za pomocą testów. W przypadku zastosowania w rozdzielnicy aparatów innych niż zostały użyte podczas testów wymagane jest ponowne wykonanie takich testów. Dlatego stosowanie aparatów innego producenta niż producent całej rozdzielnicy jest teoretycznie możliwe, jednak w praktyce jest to kompletnie nieopłacalne, gdyż wiąże się to z koniecznością przeprowadzenia testów zwarciowych, które jak wiadomo są badaniami niszczącymi, a więc bardzo kosztownymi.

 

Czy oznaczanie znakiem CE  i deklaracja zgodności są wymagane jeżeli dostarczamy tylko szafę sterowniczą do firmy, która buduje całą maszyną?

 

Dyrektywa niskonapięciowa 2014/35/UE wymusza na producentach urządzeń elektrycznych (w tym producentach szaf sterowniczych) przeprowadzenie procesu oceny zgodności. Ostatnim punktem w tym procesie (po jego pozytywnym przebiegu) jest nadanie znaku CE oraz wystawienie deklaracji zgodności. Fakt, że szafa sterownicza będzie tylko jedną z części finalnego produktu nie ma tu znaczenia. Producent całej maszyny będzie odpowiedzialny za wystawienie dokumentacji dla całej maszyny i zrobi to m.in. na podstawie deklaracji zgodności wszystkich podzespołów wchodzących w jej skład. Analogiczna sytuacja występuje w przypadku budowy szafy sterowniczej – producent aparatów (wyłączników, styczników, rozłączników) również musi oznaczać swoje produkty znakiem CE oraz dostarczać deklaracje zgodności, mimo iż te komponenty będą wchodziły w skład większego urządzenia jakim jest rozdzielnica.

 

Czy dokumentacja może być przechowywana w formie elektronicznej czy tylko papierowej?

 

Dyrektywa niskonapięciowa określa czas przez jaki producent urządzenia musi być w stanie okazać dokumentację urządzenia na żądanie organów kontroli rynku – jest to aż 10 lat. Nie określa jednak w jakiej formie mają być dostępne te dokumenty, więc zakłada się, że forma elektroniczna jest również dopuszczalna.

 

Jak się ma badanie typu i przyrostów temperatury do szaf napędowych?

 

Dla szaf napędowych norma PN-EN 61439 przewiduje takie same wymagania jak dla szaf zasilających. Należy dokonywać weryfikacji konstrukcji oraz weryfikacji wyrobu zgodnie z zamieszczonymi tam wytycznymi. W tego typu szafach należy zwracać szczególną uwagę na kwestie zwarciowe i termiczne. Jeśli jesteśmy w stanie ograniczyć spodziewany prąd zwarciowy do wartości poniżej 17 kA (np. stosując na zasilaniu wyłączniki kompaktowe 3VA) wtedy unikamy dodatkowych weryfikacji zdolności zwarciowej. W zakresie kwestii termicznych należy stosować się do wytycznych podanych w odpowiedzi na pytanie nr. 4.

 Jak przebadać szafę napędową i nie uszkodzić napędów podczas badania wytrzymałości dielektrycznej?


Zgodnie z punktem 10.9.1 normy PN-EN 61439-1 badanie wytrzymałości dielektrycznej należy przeprowadzać na wszystkich obwodach w rozdzielnicy. Wyjątek stanowią obwody sterownicze do 16 A, a w przypadku, gdy w którymś z obwodów zamontowane są urządzenia, które mogą ulec uszkodzeniu pod wpływem przyłożonego napięcia probierczego, należy te urządzenia odłączyć.

 

 

Głowica szynoprzewodowa innego producenta - czy dla każdego prądu wymagane jest przeprowadzenie badań w laboratorium (np. 400 A)?

Zgodnie z punktem 10.11 normy PN-EN 61439-1 w każdej rozdzielnicy należy zweryfikować deklarowaną wytrzymałość na prąd zwarciowe tylko z wyjątkiem sytuacji opisanych w punkcie 10.11.2. Tymi wyjątkami są:

  • rozdzielnice w których prąd znamionowy krótkotrwały wytrzymywany lub prąd znamionowy zwarciowy umowny nie przekracza 10 kA wartości skutecznej;
  • rozdzielnice które są zabezpieczone urządzeniami ograniczającymi prąd, których prąd ograniczony nie przekracza 17 kA, przy największym dopuszczalnym prądzie zwarciowym spodziewanym na zaciskach obwodu zasilającego;
  • obwody pomocnicze.

We wszystkich pozostałych przypadkach należy dokonać weryfikacji na podstawie badań lub przez porównanie do zestawu odniesienia.

 

Czy istnieją normy dotyczące zastosowania w rozdzielnicach elementów automatyki zawierające 24V DC? Czy muszą być oddzielne sekcje, przegrody itp.?

Nie spotkałem się z jednoznacznymi zapisami w normach lub przepisach dotyczącymi wymaganej separacji aparatów przeznaczonych na do różnych typów napięć. Istnieją jednak pewne zalecenia występujące w dyrektywie EMC oraz dyrektywie maszynowej.

 

Separacja głównego obwodu zasilającego i obwodów napięć pomocniczych może być wymagana ze względu na możliwe problemy związane z kompatybilnością elektromagnetyczną. Zgodnie z IEC 60204-1:2016 pkt. 4.4.2 wyposażenie elektryczne nie powinno generować zakłóceń elektromagnetycznych ponad poziomy, które mogłyby zakłócać pracę innych urządzeń (patrz: rys. 4.1).

Ponadto w załączniku H do tej normy zawarte są informacje nt. stosowania przegród oraz separacji pomiędzy obwodami pomocniczymi i głównymi (patrz: rys. 4.2, 4.3).

 

Krótko podsumowując – nie istnieją jednoznaczne zapisy o potrzebie separacji urządzeń przeznaczonych do różnych rodzajó napięć, jednak wytyczny zawarte w normie IEC 60204-1 nakazują separowanie przewodów zasilających od przewodów sterowniczych.

 

Webinar: Jak zaprojektować i wyprodukować rozdzielnicę nn w zgodzie z normą PN-EN 61439?

Zajmujesz się projektowaniem, produkcją lub montażem rozdzielnic zasilających i sterowniczych? Zobacz nagranie naszego seminarium online, które odbyło się 28 stycznia 2020 o 10:00